DE68910425T2 - Vortex container for liquids. - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Behälter zur Vereinfachung des nichtinvasiven Mischens von Fluiden.The present invention relates to a container for facilitating the noninvasive mixing of fluids.
Es ist bekannt, daß das Erzeugen eines Wirbels in dem in einem Gefäß oder einer Kammer enthaltenen Fluid ein wirksames Mittel zum Mischen des Gefäßinhalts ist. Herkömmliche Laborwirbelvorrichtungen verwenden eine Lagerschale oder eine elastische Gefäßaufnahmefläche, die exzentrisch an einem Motor angebracht ist, um den unteren Teil eines Gefäßes mit hoher Geschwindigkeit auf eine Kreisbahn oder einen Orbit zu bringen und auf diese Weise einen wirksamen Wirbel in dem in dem Gefäß enthaltenen Fluid zu erzeugen. Beispiele für diese Art von Vorrichtung sind die in US-A-4 555 183 und US-A-3 850 580 offenbarten. Diese Vorrichtungen sind von Hand zu betätigen, und zwar dahingehend, daß ein Bediener erforderlich ist, um das Gefäß mit der exzentrisch bewegbaren Einrichtung in Kontakt zu halten, um den Wirbel in dem in dem Gefäß befindlichen Fluid zu erzeugen.It is known that creating a vortex in the fluid contained in a vessel or chamber is an effective means of mixing the vessel contents. Conventional laboratory vortex devices use a bearing cup or resilient vessel-receiving surface eccentrically mounted on a motor to drive the lower part of a vessel into a circular path or orbit at high speed and thus create an effective vortex in the fluid contained in the vessel. Examples of this type of device are those disclosed in US-A-4,555,183 and US-A-3,850,580. These devices are manually operated in that an operator is required to keep the vessel in contact with the eccentrically movable device to create the vortex in the fluid contained in the vessel.
Eine derartige Mischeinrichtung vom Wirbeltyp wäre sehr vorteilhaft bei einem automatisierten chemischen Analysator, da sie nichtinvasiv ist und daher das Problem der mit einer ungenügend gereinigten invasiven Mischeinrichtung zusammenhängenden Kontamination entfällt.Such a vortex-type mixer would be very advantageous in an automated chemical analyzer because it is non-invasive and therefore eliminates the problem of contamination associated with an inadequately cleaned invasive mixer.
Leider ist es schwierig, wenn der Boden eines Gefäßes oder einer Kammer zur Erzeugung eines Wirbels in eine Kreisbahn versetzt wird, die Deckelstruktur des Gefäßes dicht zu halten. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn Mehrfachkammern vorhanden sind, von denen eine auf eine Kreisbahn gebracht wird, während die übrigen stationär bleiben.Unfortunately, when the bottom of a vessel or chamber is placed in a circular orbit to create a vortex, it is difficult to keep the lid structure of the vessel sealed. This is especially true when there are multiple chambers, one of which is placed in a circular orbit while the others remain stationary.
Häufig weisen einige der in den verschiedenen Kammern gehaltenen Reagenzien die Form von Tabletten auf, die hydratisiert werden müssen. Es ist bekannt, zur Vereinfachung des Hydrations- oder Auflösungsprozesses Ultraschallenergie zu verwenden. Eine derartige Beschallungstechnik ist in US-A-4 720 374 beschrieben. Obwohl dies insgesamt ein zufriedenstellendes Verfahren ist, ist die Anwendung von Ultraschallenergie etwas kostspielig.Often some of the reagents held in the various chambers are in the form of tablets which need to be hydrated. It is known to use ultrasonic energy to facilitate the hydration or dissolution process. One such sonication technique is described in US-A-4,720,374. Although this is an overall satisfactory process, the application of ultrasonic energy is somewhat costly.
Bei derartigen automatisierten chemischen Analysatoren ist es wünschenswert, mehrere Reagenzien in benachbarten herkömmlichen Reagenzgefäßen zu lagern. Ein derartiger herkömmlicher Mehrfachgefäßbehälter wird heute in Instrumenten vertrieben, die als Dimension Chemical Analyzers von E.I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware, bekannt sind. Dieser herkömmliche Behälter hat die Form eines Behälterstreifens, der ein starres Umfangsband aufweist, das aus einem inerten Kunststoff gebildet ist. Das Band ist entweder an die Behälter angefügt oder einstückig mit jedem von ihnen ausgebildet, derart, daß der Behälterstreifen sich generell im wesentlichen nach Art eines länglichen Keils von einer ersten Kante zu einer zweiten Kante verjüngt.In such automated chemical analyzers, it is desirable to store multiple reagents in adjacent conventional reagent vessels. One such conventional multi-vessel container is now sold in instruments known as Dimension Chemical Analyzers by E.I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware. This conventional container is in the form of a container strip having a rigid peripheral band formed of an inert plastic. The band is either attached to the containers or formed integrally with each of them such that the container strip generally tapers substantially in the manner of an elongated wedge from a first edge to a second edge.
Das keilförmige Planprofil des Behälterstreifens erleichtert die Montage mehrerer derartiger Streifen in der Weise, daß sie umfangsmäßig aneinander angrenzen und sich im wesentlichen radial über eine drehbare Reagenztrageplatte erstrecken. Die oberen Enden der Gefäße sind mit einem geeigneten Laminat versiegelt, das das Entweichen von Gas und Dampf verhindert und dennoch zuläßt, daß eine Sonde zur Aspiration etc. hindurchdringt. Der für den Dimension -Behälter verwendete Kunststoff ist Polyäthylen und das Laminat ist ein dreilagiges Laminat aus einem Polyesterfilm, einer Beschichtung aus Polyvinyliden auf dem Polyesterfilm und schließlich einer auf der Beschichtung haftend angebrachten Polyäthylenbahn. Das Laminat wird auf die Umfangsfläche der Polyäthylengefäße gesiegelt, wobei die Polyäthylenbahn die Ränder der Gefäße berührt.The wedge-shaped planar profile of the container strip facilitates the assembly of several such strips in a circumferentially adjacent manner and extending substantially radially over a rotatable reagent support plate. The upper ends of the vessels are sealed with a suitable laminate which prevents the escape of gas and vapor and yet allows a probe to pass through for aspiration, etc. The plastic used for the Dimension container is polyethylene and the laminate is a three-ply laminate of a polyester film, a coating of polyvinylidene on the polyester film and finally a polyethylene sheet adhered to the coating. The laminate is sealed to the peripheral surface of the polyethylene vessels with the polyethylene sheet contacting the edges of the vessels.
Bei diesen Behältern nach dem Stand der Technik wird das Wirbelmischen nicht erleichtert, wenn es bei nur einem der mehreren in dem Behälter enthaltenen Gefäße erfolgt.In these state-of-the-art containers, vortex mixing is not facilitated if it is carried out in only one of the several vessels contained in the container.
Beim Lagern eines flüssigen Reagenzes oder einer flüssigen Probe muß man zum Minimieren der Verdunstung Sorgfalt walten lassen. Gleichzeitig muß sich jedoch eine zur Verhinderung von Verdunstung verwendete Struktur mit den Anforderungen hinsichtlich des Zugangs zu der Flüssigkeit, wie beispielsweise durch eine Aspirationssonde während der Benutzung, vereinbaren lassen. US-A-4 720 374 beschreibt einen solchen Deckel, der die Durchlässigkeit für Luft und Dampf durch die Oberseite des Deckels reduziert.When storing a liquid reagent or sample, care must be taken to minimize evaporation. At the same time, however, any structure used to prevent evaporation must be compatible with the requirements for access to the liquid, such as by an aspiration probe, during use. US-A-4 720 374 describes such a lid which reduces the permeability of air and vapor through the top of the lid.
Durch Isolieren der Gefäße und der dadurch bewirkten Bildung von Mehrfachgefäßbehältern wird die Kontamination zwischen den Gefäßen ebenfalls reduziert.By isolating the vessels and thereby creating multi-vessel containers, contamination between the vessels is also reduced.
Die in US-A-4 720 374 beschriebene Deckelstruktur besteht aus verbundenen oberen und unteren Materialbahnen. In einer der Bahnen ist ein Behälter ausgebildet, der ein selbstheilendes Elastomerkissen aufnimmt. Ein Teil der verbundenen ersten und zweiten Bahnen bildet einen Dichtflansch, der den Umfang des Behälters vollständig umgibt und der eine Fläche darstellt, durch die der Deckel von dem Behälter gesichert werden kann.The lid structure described in US-A-4,720,374 consists of joined upper and lower sheets of material. A container is formed in one of the sheets which receives a self-healing elastomeric pad. A portion of the joined first and second sheets forms a sealing flange which completely surrounds the periphery of the container and which provides a surface by which the lid can be secured to the container.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Behälter zu schaffen, der das nichtinvasive Mischen von Fluiden erleichtert.It is the object of the invention to create a container that facilitates the non-invasive mixing of fluids.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention with the features of claim 1.
Viele der Probleme des automatischen Mischens von Materialien in den Reagenzbehältern nach dem Stand der Technik werden durch das Bilden eines Wirbelgefäßes gelöst, dessen oberer Teil flexibel gehalten ist und dessen unterer Teil um die Achse des Wirbelgefäßes zum Bewirken von Wirbelmischen darin schwanken kann.Many of the problems of automatic mixing of materials in the prior art reagent vessels are solved by forming a vortex vessel whose upper part is kept flexible and whose lower part can swing about the axis of the vortex vessel to effect vortex mixing therein.
Vorzugsweise ist der für die Kammer verwendete Kunststoff Polypropylen, da dieser ein flexibles Gelenk mit relativ langer Lebensdauer bildet. Das die Gas- und Dampfdichtung bildende Laminat ist ein dreilagiges Laminat aus einem Polyesterfilm, einer Polyvinylidenbeschichtung auf dem Polyesterfilm und einer auf der Beschichtung haftend angebrachten Polypropylenbahn, wobei das Laminat auf die Umfangsfläche heißgesiegelt wird, wobei die Polypropylenbahn mit der Oberfläche verbunden ist. Das Gelenk ist unterhalb der Befestigungsfläche positioniert, so daß es die Nutationsbewegung des Wirbelgefäßes nicht beeinträchtigt und seine Festigkeitseigenschaften nicht durch den Deckelheißsiegelprozeß verändert werden. Das Wirbelgefäß weist einen vorspringenden Bodenspitzenteil auf, der entlang der Längsachse angeordnet ist. Dies erleichtert das Angreifen an dem Boden des Wirbelgefäßes bei der Nutationsbewegung. Sowohl das Gehäuse, das zusätzliche Gefäße halten kann, als auch das längliche Nutationswirbelgefäß weisen eine Umfangsbefestigungsfläche auf. Beide Befestigungsflächen liegen in derselben Ebene und das Laminat ist mit beiden Befestigungsflächen verbunden, doch in dem Bereich eingeschlitzt, der den Rand des Wirbelgefäßes unmittelbar umgibt. Dies erleichtert die Nutation des unteren Endes des Wirbelgefäßes und trägt dazu bei, daß diese Nutationsbewegung die Dichtung an der Umfangsfläche des Wirbelgefäßes nicht beeinträchtigt.Preferably, the plastic used for the chamber is polypropylene, as this forms a flexible joint with a relatively long service life. The laminate forming the gas and vapor seal is a A three-ply laminate comprising a polyester film, a polyvinylidene coating on the polyester film, and a polypropylene sheet adhered to the coating, the laminate being heat sealed to the peripheral surface with the polypropylene sheet bonded to the surface. The hinge is positioned below the attachment surface so that it does not interfere with the nutation movement of the vortex vessel and its strength properties are not altered by the lid heat sealing process. The vortex vessel has a projecting bottom tip portion disposed along the longitudinal axis. This facilitates engagement with the bottom of the vortex vessel during nutation movement. Both the housing, which can hold additional vessels, and the elongated nutation vortex vessel have a peripheral attachment surface. Both attachment surfaces lie in the same plane and the laminate is bonded to both attachment surfaces but slotted in the area immediately surrounding the edge of the vortex vessel. This facilitates nutation of the lower end of the vortex vessel and helps prevent this nutation movement from affecting the seal on the peripheral surface of the vortex vessel.
Die Erfindung wird deutlicher anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, die einen Teil dieser Anmeldung bilden und in denen gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, und zwar in allen Figuren in den Zeichnungen, welche zeigen:The invention will become more apparent from the following detailed description when taken in conjunction with the accompanying drawings, which form a part of this application and in which like elements are designated by like reference numerals throughout the figures in the drawings, in which:
Figur 1 eine Explosionsdarstellung des Behälters, der nützlich zum Tragen von Flüssigkeiten für chemische Tests ist, wobei jede Kammer imstande ist, Reagenzien in entweder flüssiger oder lyophilisierter (Tabletten-) Form zu halten;Figure 1 is an exploded view of the container useful for carrying liquids for chemical testing, each chamber being capable of holding reagents in either liquid or lyophilized (tablet) form;
Figur 2 ist eine Seitenansicht des Behälters von Fig. 1;Figure 2 is a side view of the container of Fig. 1;
Figur 3 ist eine Draufsicht des in Fig. 1 dargestellten Mehrfachbehälterstreifens; undFigure 3 is a plan view of the multi-container strip shown in Figure 1; and
Figur 4 ist eine quergeschnittene Seitenansicht des Behälters entlang der Schnittlinie 4-4 von Fig. 3.Figure 4 is a cross-sectional side view of the container taken along section line 4-4 of Figure 3.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind mehrere Gefäße 10 und ein Wirbelgefäß 13 zur Bildung eines streifenförmigen Behälters hintereinander angeordnet, der mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet ist. Der Behälter 12 kann auf eine beliebige geeignete Weise hergestellt werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Behälter 12 ein starres Umfangsband 14 auf, das aus einem geeigneten Material, beispielsweise einem inerten Kunststoff, hergestellt ist. Das Band 14 ist entweder an jedes der Gefäße 10 und den Wirbelbehälter 13 angesetzt oder einstückig mit diesen ausgebildet, derart, daß sich der Behälter 12 im bevorzugten Fall im wesentlichen nach Art eines länglichen Keils von einer ersten Kante 16L zu einer zweiten Kante 16R verjüngt. Dieses keilförmige Planprofil des Behälters 12 erleichtert die Montage mehrerer derartiger streifenförmiger Behälter 12 in der Weise, daß sie umfangsmäßig aneinander angrenzen und sich radial über eine drehbare Reagenztrageplatte erstrecken. Eine Platte von dieser Art ist in der mitanhängigen Anmeldung mit dem Titel "Method and Apparatus for Effecting the Automatic Analytical Testing of Samples" (US-A-5 194 808) beschrieben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die einzelnen Behälter 12 eine beliebige vorbestimmte Ausgestaltung haben können und alleine oder in jeglicher geeigneten Zahl und Weise zusammen angeordnet werden können und im Rahmen dieser Erfindung bleiben.As can be seen from Fig. 1, a plurality of vessels 10 and a vortex vessel 13 are arranged one behind the other to form a strip-shaped container, which is designated by the reference numeral 12. The container 12 can be manufactured in any suitable manner. In the embodiment shown, the container 12 has a rigid peripheral band 14 which is made of a suitable material, for example an inert plastic. The band 14 is either attached to each of the vessels 10 and the vortex vessel 13 or is formed integrally with them, such that the container 12 tapers essentially in the manner of an elongated wedge from a first edge 16L to a second edge 16R. This wedge-shaped plan profile of the container 12 facilitates the assembly of a plurality of such strip-shaped containers 12 in such a way that they adjoin one another circumferentially. and extend radially over a rotatable reagent support plate. A plate of this type is described in the copending application entitled "Method and Apparatus for Effecting the Automatic Analytical Testing of Samples" (US-A-5 194 808). It should be noted, however, that the individual containers 12 may have any predetermined configuration and may be arranged alone or in any suitable number and manner together and remain within the scope of this invention.
Wie in US-A-4 720 374 beschrieben, kann jedes der Gefäße 10 und das Wirbelgefäß 13 entweder einzeln oder in einem streifenförmigen Behälter 12 angeordnet sein und ist aus einem geeigneten inerten Kunststoffmaterial hergestellt und weist eine Kammer auf, die durch sich im wesentlichen gegenüberliegende Paare im wesentlichen paralleler und einstückig ausgebildeter Seitenwände 18 und Endwände 20 gebildet ist. Die oberen Flächen der Seitenwände 18 und der Endwände 20 zusammen mit der Oberseite des Bandes 14 und den daran angrenzenden Bereichen überlagern sich zur Bildung einer im wesentlichen planaren Dichtfläche 22, die das offene obere Ende des Gefäßes 10 und des Wirbelgefäßes 13 umfangsmäßig umgibt. Erfindungsgemäß ist eines der Gefäße 10,13 ein Wirbelgefäß 13. Jedes des Gefäße 10, dieses Wirbelgefäß 13 ausgenommen, ist durch einen nach unten schräg abfallenden umgekehrten pyramidalen Boden geschlossen.As described in US-A-4,720,374, each of the vessels 10 and the vortex vessel 13 may be arranged either individually or in a strip-shaped container 12 and is made of a suitable inert plastics material and has a chamber defined by substantially opposing pairs of substantially parallel and integrally formed side walls 18 and end walls 20. The upper surfaces of the side walls 18 and the end walls 20 together with the top of the band 14 and the areas adjacent thereto overlie to form a substantially planar sealing surface 22 which circumferentially surrounds the open upper end of the vessel 10 and the vortex vessel 13. According to the invention, one of the vessels 10, 13 is a vortex vessel 13. Each of the vessels 10, with the exception of this vortex vessel 13, is closed by an inverted pyramidal bottom that slopes downwards.
Die Seitenwände 18 jedes Gefäßes 10 unter Ausnahme des Wirbelgefäßes 13 sind an das Umfangsband 14 angefügt. Das Band 14 verläuft geringfügig unterhalb der unteren Enden der Gefäße 10 und bildet auf diese Weise eine Stützstruktur 26, durch die der Behälter 12 auf eine geeignete Arbeitsfläche gesetzt werden kann. Die mehreren Gefäße 10 können in verschiedenen Konfigurationen angeordnet sein, im Quadrat, im Rechteck usw.The side walls 18 of each vessel 10, with the exception of the vortex vessel 13, are attached to the circumferential band 14. The band 14 extends slightly below the lower ends of the vessels 10, thus forming a support structure 26 by which the container 12 can be placed on a suitable work surface. The plurality of vessels 10 can be arranged in various configurations, square, rectangular, etc.
Die aneinander angrenzenden Gefäße 10 und das Wirbelgefäß 13 sind voneinander um einen vorbestimmten Spalt 28 beabstandet, um die Wärme- und Dampfisolierung jedes der Gefäße 10 und des Wirbelgefäßes 13 zu verbessern. Vorzugsweise wird der Behälter 12 im Spritzgußverfahren und aus Polypropylen hergestellt. Alternativ dazu können Polyäthylen oder andere geeignete Konstruktionsmaterialien verwendet werden, jedoch wird Polypropylen aufgrund seiner Eigenschaft, häufig gebogen werden zu können, ohne zu brechen, bevorzugt.The adjacent vessels 10 and the vortex vessel 13 are spaced apart from each other by a predetermined gap 28 to improve the thermal and vapor insulation of each of the vessels 10 and the vortex vessel 13. Preferably, the container 12 is injection molded and made of polypropylene. Alternatively, polyethylene or other suitable materials of construction may be used, however, polypropylene is preferred due to its ability to be frequently bent without breaking.
Gemäß der Erfindung ist das Ende des Wirbelgefäßes 13 rohrförmig und länglich und weist eine Längsachse 50 auf. Das Wirbelgefäß 13 weist ferner einen Rand 52 auf, der eine Umfangsbefestigungsfläche bildet, die den durch die Gefäße 10 und das Band 14 gebildeten Umfangsbefestigungsflächen ähnlich ist. Das Wirbelgefäß 13 ist mit dem Band 14 durch einen einstückigen, flexiblen dünnen Kunststoffinger verbunden, der auf diese Weise ein flexibles Gelenk 54 bildet. Das flexible Gelenk 54 ist auf eine Ecke 56 gerichtet, die von dem Band 14 und dem Endgefäß 18 gebildet ist. Das Gelenk 54 ist unmittelbar unterhalb des Randes 52 derart angeordnet, daß es sich nicht auf die Dampfdichtung auswirkt, die auf dem Wirbelgefäß 13 und den Gefäßen 10 angeordnet ist, und so, daß seine Festigkeitseigenschaften nicht durch das Deckelheißsiegelverfahren beeinträchtigt werden.According to the invention, the end of the vortex vessel 13 is tubular and elongated and has a longitudinal axis 50. The vortex vessel 13 further has a rim 52 which forms a peripheral attachment surface similar to the peripheral attachment surfaces formed by the vessels 10 and the band 14. The vortex vessel 13 is connected to the band 14 by an integral, flexible thin plastic finger, which in this way forms a flexible hinge 54. The flexible hinge 54 is directed towards a corner 56 formed by the band 14 and the end vessel 18. The hinge 54 is arranged immediately below the rim 52 such that it does not affect the steam seal arranged on the vortex vessel 13 and the vessels 10 and such that its strength properties are not impaired by the lid heat sealing process.
Der Boden des Wirbelgefäßes 13 ist derart ausgebildet, daß er einen sich abwärts erstreckenden vorspringenden Spitzenteil 58 aufweist, der derart ausgestaltet ist, daß eine Antriebseinrichtung vom exzentrischen oder orbitalen Typ daran angreifen kann, um eine Nutationsbewegung des unteren Bereichs zu erzeugen, wobei das Wirbelgefäß 13 um das flexible Gelenk 54 schwenkt. Der untere Teil des Bands 14 wird entfernt, um eine kurze Einfassung um das Wirbelgefäß 13 herum derart auszubilden, daß das Wirbelgefäß 13 an seinem unteren Bereich für diese Nutationsbewegung frei ist.The bottom of the vortex vessel 13 is designed to have a downwardly extending projecting tip portion 58 which is designed to be engaged by an eccentric or orbital type drive device to produce a nutating motion of the lower portion as the vortex vessel 13 pivots about the flexible hinge 54. The lower portion of the band 14 is removed to form a short skirt around the vortex vessel 13 such that the vortex vessel 13 is free at its lower portion for this nutating motion.
Eine geeignete Antriebseinrichtung für den vorspringenden Spitzenbereich 58 zum Erzeugen einer derartigen Nutationsbewegung ist in der mitanhängigen U.S.- Anmeldung Nr. 07/237,254 mit dem Titel "Automatic Vortex Mixer" beschrieben. Eine alternative verwendbare Antriebsvorrichtung ist die in einem Artikel von Wada et al., Automatic DNA Sequencer: Computerprogrammed microchemical manipulator for the Maxam- Gilbert sequencing method, Rev. Sci. Instrum., 54 (11), 1969-72, beschriebene. Da die bestimmte Antriebseinrichtung keinen Teil dieser Erfindung darstellt, wird sie nicht weiter beschrieben, außer daß darauf hingewiesen wird, daß die Funktion der Antriebseinrichtung darin besteht, an der vorspringenden Spitze anzugreifen und sie in einer Nutations- oder orbitalen Bewegung derart zu bewegen, daß in dem Wirbelgefäß 13 ein Wirbelmischen erfolgt.A suitable drive means for the projecting tip portion 58 for producing such nutational motion is described in copending U.S. Application No. 07/237,254 entitled "Automatic Vortex Mixer." An alternative drive device that may be used is that described in an article by Wada et al., Automatic DNA Sequencer: Computerprogrammed microchemical manipulator for the Maxam-Gilbert sequencing method, Rev. Sci. Instrum., 54 (11), 1969-72. Since the particular drive means does not form part of this invention, it will not be described further except to point out that the function of the drive means is to drive the projecting tip portion 58 tip and move it in a nutation or orbital motion such that vortex mixing occurs in the vortex vessel 13.
Wenn in den Gefäßen 10 und in dem Wirbelgefäß 13 Reagenzien gelagert sind, ist es am besten, eine Dampfsperre und eine wiederheilbare Bahn zu verwenden, damit zum Entnehmen des Reagenzes mehrfach Einstechungen mit einer Sonde vorgenommen werden können. Aus diesem Grund wird ein dreilagiges Laminat 60 auf die Umfangsbefestigungsflächen der Gefäße 10 sowie des Wirbelgefäßes 13 und des Bands 14 heißgesiegelt, insbesondere dort, wo es eine Einfassung um den Rand 52 des Wirbelgefäßes 13 bildet.When reagents are stored in the vessels 10 and the vortex vessel 13, it is best to use a vapor barrier and a regenerable web to allow for multiple probe punctures to remove the reagent. For this reason, a three-ply laminate 60 is heat sealed to the peripheral mounting surfaces of the vessels 10, the vortex vessel 13 and the band 14, particularly where it forms a border around the rim 52 of the vortex vessel 13.
Um das Versiegeln der einzelnen Kammern zu vereinfachen, wird bei dem Formverfahren zwischen den Gefäßen 10 jeweils eine kleine Kerbe 64 ausgebildet, außer bei dem dem Wirbelgefäß 13 benachbarten Gefäß 10. Schließlich wird eine selbstheilende Deckelstruktur 66 in haftender Weise auf dem Laminat 60 angebracht. Die selbstheilende Struktur 66 kann ein beliebiges der chemisch inerten Elastomere sein. Bevorzugt wird jedoch eine Silikongummibahn mit einer Dicke von 0,813 mm (32 mils), vertrieben von CHR Industries, verwendet. Sie wird auf dem Laminat 60 angebracht, und zwar mit einem geeigneten Haftmittel, wie es beispielsweise von der General Electric Company, Waterford, NY, mit dem Produktidentifizierungskode TSA6574 erhältlich ist, ein Silikonharz, das eine Primerlösung verwendet, deren Produktidentifizierungskode SR500 ist. Das Äußere des Endes der Deckelstruktur 66, die sich über dem Wirbelgefäß 13 befindet, ist gezackt, wobei ein halbkreisförmiges Ende entsteht, das den gleichen Durchmesser und die gleiche Breite aufweist wie das Wirbelgefäß 13. Ferner wird das Laminat 60 unmittelbar um den Rand 52 eingeschlitzt, ehe die Deckelstruktur 66 aufgesetzt wird, um die Nutationsbewegung des Behälters 12 zu erleichtern, ohne die Dichtungen zu beeinträchtigen.To facilitate sealing of each chamber, a small notch 64 is formed between each of the vessels 10 during the molding process, except for the vessel 10 adjacent to the vortex vessel 13. Finally, a self-healing lid structure 66 is adhesively attached to the laminate 60. The self-healing structure 66 may be any of the chemically inert elastomers, but preferably a 0.813 mm (32 mils) thick silicone rubber sheet, sold by CHR Industries, is used. It is attached to the laminate 60 with a suitable adhesive, such as that available from General Electric Company, Waterford, NY, under the product identification code TSA6574, a silicone resin using a primer solution whose product identification code is SR500. The exterior of the end of the lid structure 66 which is over the vortex vessel 13 is serrated to form a semi-circular end having the same diameter and width as the vortex vessel 13. Furthermore, the laminate 60 is slotted immediately around the rim 52 before the lid structure 66 is placed in place to facilitate the nutation movement of the vessel 12 without compromising the seals.
Das Laminat verschließt jedes der Gefäße 10,13 mit einer undurchlässigen Dichtung derart, daß für den Inhalt des Wirbelgefäßes 13 und des Gefäßes 10 eine Dampfsperre gebildet und die Kammer und die Gefäße 10,13 gegen gegenseitige Kontaminierung durch Dampf isoliert und die Gefäße 10,13 gegen kontaminierende Gase, wie beispielsweise Kohlendioxid oder Sauerstoff, isoliert sind.The laminate closes each of the vessels 10,13 with an impermeable seal such that a vapor barrier is formed for the contents of the vortex vessel 13 and the vessel 10 and the chamber and the vessels 10,13 are isolated from mutual contamination by vapor and the vessels 10,13 are isolated from contaminating gases such as carbon dioxide or oxygen.
Da das Laminat 60 auf die jedes Gefäß 10 umgebenden Befestigungsflächen, den Rand 52 des Wirbelgefäßes 13 und den Behälter 12 heißgesiegelt ist, muß das Material der unteren Lage auf den das Band 14 bildenden Kunststoff heißsiegelbar sein. In seiner bevorzugten Ausführungsform ist das Laminat 60 ein dreilagiges Laminat, wobei die äußere Schicht ein Polyesterfilm ist, wie der von E.I. du Pont de Nemours and Company unter dem Warenzeichen Mylar vertriebene, eine Polyvinylidenchloridbeschichtung auf dem Polyesterfilm angeordnet ist, wie die von Dow Chemical Co. unter dem Warenzeichen Saran vertriebene, und schließlich eine äußere Sperrschicht aus Polypropylen vorhanden ist, da das Band 14 aus Polypropylen besteht. Wenn das Band 14 aus Polyäthylen bestünde, wäre dieses untere Laminat Polyäthylen.Since the laminate 60 is heat sealed to the mounting surfaces surrounding each vessel 10, the rim 52 of the vortex vessel 13 and the container 12, the material of the lower layer must be heat sealable to the plastic forming the band 14. In its preferred embodiment, the laminate 60 is a three-ply laminate, with the outer layer being a polyester film such as that sold by EI du Pont de Nemours and Company under the trademark Mylar, a polyvinylidene chloride coating disposed on the polyester film such as that sold by Dow Chemical Co. under the trademark Saran, and finally an outer barrier layer of polypropylene since the band 14 is made of polypropylene. If the belt 14 were made of polyethylene, this lower laminate would be polyethylene.
Die Deckelstruktur 66 kann mit Schlitzen versehen sein, um das Einführen von Sonden in das Wirbelgefäß 13 und die Gefäße 10 zu vereinfachen. Die Verwendung von Silikongummi, einem selbstheilenden Elastomer, gewährleistet, daß die Sonde abgewischt wird, es nicht an der Sonde haftet und nicht leicht ausgestochen wird.The lid structure 66 may be provided with slots to facilitate the insertion of probes into the vortex vessel 13 and vessels 10. The use of silicone rubber, a self-healing elastomer, ensures that the probe will wipe clean, will not stick to the probe, and will not be easily punctured.
Die Dichtung wird nicht durch die Nutationsbewegung des Wirbelgefäßes 13 beeinträchtigt. Eine derartige Nutationsbewegung wird insbesondere durch das Einschlitzen des Laminats um den oberen Rand 52 des Wirbelgefäßes 13 erleichtert. Das flexible Gelenk hat eine relativ lange Lebensdauer und gestattet daher eine signifikante Nutationsbewegung des Wirbelgefäßes 13.The seal is not affected by the nutation movement of the vortex vessel 13. Such nutation movement is facilitated in particular by the slotting of the laminate around the upper edge 52 of the vortex vessel 13. The flexible joint has a relatively long service life and therefore allows significant nutation movement of the vortex vessel 13.
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